工业4.0破解制造业难题10大路径通往智造之路
- 来源：数字化企业
- 编辑：一不做
- 2016/11/21 9:53:28
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工业4.0破解制造业难题 10大路径通往智造之路
君不见，很多企业在“工业4.0、智能制造、互联网＋”等概念满天飞的环境下迷失了方向，不知该如何下手，盲目跟风，看别人投自动化，自己也跟着投，看别人上信息化，自己也跟着上，很有可能在看到智能制造落地之前已经被自己折腾死掉。
其实，智能制造也好，智能工厂也好，都有自己的实施条件和路径，没有捷径可走，行业不同、企业不同，道路都会不同。一般来讲，以下十个路径方向是中国工业从制造迈向智造的必经之路，只不过对于不同的行业和不同的企业来说，由于市场需求模式不同、产品工艺不同、管理基础不同等，侧重点有所不同而已，但你总能从中找出几条通往智能制造的可行之路。
1、精益化
精益生产这个起源于丰田的生产管理方式TPS，早就是面向多品种小批量的个性化需求而设计的，其两大支柱就是“准时化”与“智能自动化”，与今天智能制造的思路不谋而合，我们不得不佩服丰田早在50年前的远见卓识。
至今为止，精益已经演变为一种涉及营销、研发、供应链、生产、流程乃至创业的全价值链的精益管理理念和方法，带动了产业的转型，从制造业到服务业，她所追求的“创造价值消除浪费”的思想、方法和工具促进了生产资源的优化配置，获得质量、效率和反应速度的快速提升。
根据我们辅导企业的经验，只要企业坚持做下去，大部分都能获得50%甚至更高的提升空间。遗憾的是，精益在中国的大部分企业中并未得到有效实施，他们大多只是口头上说说，因为急功近利以及缺乏导入经验方法等，无法坚持下来半途而废。走进这些企业，你会发现浪费比比皆是，高企的库存、反复的搬运、高强度的手工作业、间断分割的生产模式、粗制滥造的品质、漫长的交货周期等等。在电子行业，中国企业的平均库存周转时间为51天，而美国则为8天；在纺织服装行业，中国企业的平均库存周转时间为120天，而ZARA则为15天。也就是说，即使利润率相同的情况，股东的率相差6倍以上。
智能制造不可能建立在这种低效的生产模式之上，精益是必须要走的步，而且是高的一条路径。因为精益几乎不需要企业做出额外的投资，只是在现有基础上重新配置生产资源就可以获得超出想象的回报。
我们帮助过上百家从一个亿到上千亿规模的不同行业的制造企业，通过重新规划生产布局和物流，改善供应链管理，以及TQM、TPM、IE改善等精益方法工具的导入，短短6-18个月时间就获得显著提升，将库存降低30-75%，生产效率提高25-90%，交货期缩短30-70%，每年成本降低上千万元。
精益的成功实施并不难，关键在于领导的决心与管理层观念的转变。
2、标准化
标准化是自动化的基础，也是智能制造的前提。
国内一家的家电企业去宝马、丰田等企业参观，感叹汽车行业的自动化程度之高，为何汽车这么复杂的产品都可以，而家电这种简单产品却不行，一个重要原因就是标准化。
汽车行业普遍采取的共用平台、通用零部件等策略极大地降低了产品成本。丰田在2000年的时候发起“CCC21”计划，通过将原来的根据整车进行零部件生产改为根据零部件进行整车生产的方法，也就是说标准化的零部件实现批量生产，三年时间成功降低成本30%。
反观国内企业，根本不重视或者没有意识到标准化的重要性。很多企业产品零部件规格种类之多令人咋舌，比如简单的螺丝、包装纸箱就有几十上百种规格，库存和零部件成本怎么能不高？从研发设计开始完全没有控制，开发一个新产品或者换了一个人，就随意地增加新的零部件，缺乏一个标准化的流程以及产品数据库。
标准化当然也还包括标准化的作业流程和作业方式，麦当劳是这方面的典型。有了标准化，自动化才能据此开发出来，比如自动焊接，自动装配，假设零部件千变万化，作业方式也不固定，自动化将很难实现，即使实现成本也很高。
3、模块化
汽车和电脑是早实现模块化的行业，从模块化设计、模块化采购到模块化生产，模块化也是智能制造能否实现低成本满足个性化消费的关键所在。
谷歌在去年向外界展示了模块化手机项目ProjectAra的新进展以及通过该平台组装的原型机。根据谷歌的介绍，Ara手机为重要的组件是由谷歌自行设计的包括通讯模块和备用电池在内的铝制手机骨架，而包括屏幕、处理器和电池在内的零部件都将能以模块形式接入，终组成一部完整的手机。如果一旦实现，真正意义上个性化的手机将成为可能，每个人的手机都可以，人们可以像拼装积木一样任意组合自己中意的手机。
模块化降低了从设计、采购到生产的复杂程度，标准化的接口和连接方式增加了通用性，降低了制造成本与周期，自动化生产、物流与信息沟通更加容易实现。如以前每个手机品牌的充电器都不同，一换手机全都扔掉，造成很大浪费，现在有了改进。
房地产也在朝这个方向发展，万科借鉴日本的做法，将各建筑模块在工厂建造好后再到工地进行模块化安装，无论是质量、周期还是成本都得到大幅改善。
模块化实施起来相对较难，涉及到行业与企业标准，需要上下游企业共同参与，这是一项长期的工作，所以相互间构建精益的战略合作伙伴关系尤为重要。
4、自动化
自动化是智能制造中谈论得多的，很多地方政府和企业形象地把其称之为“机器换人”，也做了不断的尝试，有成功也有失败。
一家国内大型的装备制造企业通过自主创新，将原来原材料处理的离散型加工方式进行集成，把原来独立的10个工序通过自动化生产线连接在一起，实行精益式的连续生产，消除了中间环节的上下料、储存和搬运，生产速度本身也比以前提高了2倍，结果这条自动化线的生产效率是原来的5倍，人员减少70%，生产周期缩短80%，其中一项改进的喷涂工艺为节省油漆损耗达到40%，虽然他们为这条生产线投资超过2000万，但不到2年就收回了成本，现在每年获取1000多万元。
一家大型造纸企业通过建设新的生产线项目，引进国外更先进的设备，来为产品升级换代，提高生产效率，大幅度降低人员数量，以前完成产能50万吨需要1300人左右，而现在新的生产线投产后只需要300人就可以完成同样的产能。
另一家机械制造企业收获的则是教训，这家企业投资将近一个亿上马了一系列的自动化改造项目，包括大型的自动仓库、自动化的铸造与装配线等，投产后发现成本不但没有降低反而大幅上升了，虽然操作人员减少了，但设备维护人员增加了，由于经济不景气市场下滑，产能不足导致折旧和能耗成本大幅上升，10年都难以收回投资，面临亏损压力。
自动化与信息化是实现智能制造投资大的部分。企业在做自动化改造前千万要慎重，为什么要升级自动化？率是多少（合理的期应控制在5年以下）？自动化设备可靠性怎样？有何风险？能适应产品的升级换代吗？一定要想清楚，否则成本不降反升。很多企业投入后才发现设备不成熟故障频繁，或者上马的设备不好用，还不如人工操作灵活方便，结果几十万、上百万投入的设备被任性地搁置，这种无效的投入甚至会拖垮企业。
曾经有一家企业想上AGV（无人配送小车）代替人工配送，咨询我们意见，当我们测算完这家企业的物流强度后建议他们暂缓投资，因为只有当物流强度达到一定的数值后投入AGV才是划算的，否则成本更高，终他们接受了我们建议暂停了该项自动化项目。
随着技术的进步和人力成本的提高，自动化是个不可逆转的趋势。对于不同的行业不同的企业，有的有成熟的自动化方案，有的则没有，企业需要结合自身情况来规划自动化方向。从大、容易实现的部分做起，当然还要结合前面所讲的标准化和模块化，并且满足精益生产的要求，优化相应的生产流程，一步一步循序推进，且不可操之过急，盲目跟风。
5、服务化
中国目前拥有超过6亿的网民，7亿台智能终端，移动互联网的蓬勃发展加速了从制造向服务的转型。美国倡导的“工业互联网”将人、数据和机器连接起来，形成开放而化的工业网络，其内涵已经超越制造过程以及制造业本身，跨越产品生命周期的整个价值链，涵盖航空、能源、交通、医疗等更多工业领域。
服务化的典型案例是，GE通过飞机引擎工业互联网大数据分析，帮助运营145架飞机、单月执行1.6万个航班的欧洲大型航空公司意大利航空（Alitalia）一年节约了1500万美元的燃油成本，由硬件供应商到增值服务供应商，实现客户的价值大化。
类似的，提供智能电网设备的公司也可以通过节省的电力成本来收费，而不是靠卖硬件来赚钱；提供新能源汽车给公交公司的制造商可以通过节省的能源成本和碳排放来收取服务费用，而不是单纯依靠政府的车辆补贴，这样可以更好激励新能源车制造商改进产品，并且防止政府补贴的滥用；提供电梯设备的可以依靠良好的电梯运行维护来收取小时服务费，避免现今普遍存在的电梯故障甚至“吃人”现象；医疗健康产品的制造商也可以通过产品的智能化改造，自动采集分析消费者的健康大数据，提供健康解决方案的增值服务来帮助消费者改善健康状况。
此外，制造企业还可以通过设备的联网数据监测、分析和改善设备的设计与制造，提高产品可靠性和效率。
当然行业不同产品不同，可服务的内容也千差万别，互联网 模式下，传统企业需要不断创新商业模式找到一款适合自己的服务方式来打动客户。
6、个性化
过去30年，市场商品种类急剧膨胀了几十、上百倍，光阿里平台上的商家就有800万。这是一个个性化消费的时代，每个人都可以拥有自己的博客、微博、微信等，传播自己的声音。
个性化本身不是一个新鲜词，早在一百多年前人们就通过手工作坊制作个性化的商品，个性化实现的难度在于需要达到大批量生产的低成本和高品质。丰田在50年前开发的精益生产部分实现了这个目标，从多品种小批量到单件流的生产模式获得了比大批量生产更高的品质和更低的成本。
除丰田之外，戴尔也是早开创个性化消费的企业之一，这家1984年才创立的计算机公司，2001年做到，短短十几年超过老牌企业IBM、苹果、HP，依靠的就是个性化定制。通过直销模式，消费者直接在网上或者电话下单，选择自己喜欢的CPU、主板、屏幕、硬盘以及颜色等配置，戴尔根据定制订单生产交货。戴尔的年库存周转率为64次，比大的竞争对手多50次，运营成本则比其降低了一半以上。
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